Überblick Verfahrenstechnik und Verfahrenswahl
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- Götz Brinkerhoff
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1 Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute Association suisse des professionnels de la protection des eaux Associazione svizzera dei professionisti della protezione delle acque Swiss Water Pollution Control Association Überblick Verfahrenstechnik und Verfahrenswahl Julie Grelot, Pascal Wunderlin VSA Plattform «Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen» Elimination von Mikroverunreinigungen 1 Jahr Umsetzung Gewässerschutzgesetzgebung
2 ??? Variantenstudien Vorprojekt Bauprojekt Realisierung Betrieb Kläranlage Vorfluter Verfahren zur Spurenstoffelimination Aktivkohle? Ozonung? Einzugsgebiet Verfahrenskombination Aktueller Stand und Trends? Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl?
3 Künftige Entwicklung? Aktueller Stand und Trends Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP* * advanced oxidation processes Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
4 Allgemeines zur Ozonung Berücksichtigung der Randbedingungen! Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung (keine übermässige Bildung von problematischen Reaktionsprodukten) Die Spurenstoffe werden zerstört Transformationsprodukte ohne Wirkung Übrige Abwasserinhaltsstoffe (organische, anorganische) reagieren ebenfalls mit Ozon Reaktionsprodukte ohne Wirkung In problematischen Abwässern können toxische, persistente Reaktionsprodukte (z.b. Bromat) entstehen sorgfältig und frühzeitig abklären 4
5 Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung (Empfehlung des VSA) 5
6 Allgemeines zur Aktivkohle Spurenstoffe lagern sich an die Aktivkohle an (Adsorption) Auch andere organische Stoffe lagern sich an die Aktivkohle an (Konkurrenz) Aktivkohle wird (i) in die Biologie zurückgeführt und mit dem Klärschlamm verbrannt, oder (ii) regeneriert und wieder verwendet. Die Aktivkohle (PAK, Mikro- GAK) muss möglichst vollständig vom gereinigten Abwasser abgetrennt werden: Aktivkohle- Schlupf unbedingt so weit wie möglich minimieren. 6
7 Charakterisierung der Aktivkohle Grosse spezifische Oberfläche: m 2 /g Verschiedene Ausgangsrohstoffe: Stein- und Braunkohle, Holz, Torf, verschiedene Fruchtschalen (z.b. Kokosnussschalen) Verschiedenen Produkte und Körnungen Granulierte Aktivkohle (GAK): mm Mikro-granulierte Aktivkohle (Mikro-GAK): mm Pulveraktivkohle (PAK): µm «Super»-feine Aktivkohle: < 1 µm Verschiedene Aktivkohle Produkte auf dem Markt: «herkömmliche» Parameter (wie Iodzahl etc.) im Abwasser nicht aussagekräftig Es ist empfohlen, dass vorgängig mittels Schüttelversuchen das am besten geeignete Aktivkohle-Produkt ausgewählt wird (z.b. anhand UV 254nm -Absorbanz-Abnahme). 7
8 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
9 Ozonung Sauerstofftank Stromverbrauch steigt an wegen Ozon-Herstellung (5-30% je nach lokaler Situation) Verdampfer Ozongenerator Sicherheit Ozon ein Reizgas, Umgang mit Sauerstoff beachten Abgasbehandlung Stoffumwandlung (= labile, toxische Reaktionsprodukte) Biologische Nachbehandlung notwendig Nachklärung Sandfilter Ozonungsreaktor Biologische Vorreinigung beachten: Nitrit und DOC erhöhen Ozon-Verbrauch In biologische Stufe Schnittstellen Relativ wenig Wechselwirkungen mit bestehender Kläranlage (Rückspülwasser Filter) Fussabdruck Platzsparend, kompaktes Verfahren 9
10 Ozonung Sauerstofftank Verdampfer Ozongenerator Sicherheit Ozon ein Reizgas, Umgang mit Sauerstoff beachten Abgasbehandlung Stoffumwandlung (= labile, toxische Reaktionsprodukte) Biologische Nachbehandlung notwendig Nachklärung Eine biologisch aktive Nachbehandlung ist notwendig, Sandfilter zur Biologische Vorreinigung beachten: Nitrit und DOC erhöhen Ozon-Verbrauch Stromverbrauch steigt an wegen Ozon-Herstellung (5-30% je nach lokaler Situation) Erprobtes Verfahren mit bereits relativ viel Erfahrung Elimination von labilen, Ozonungsreaktor toxischen Reaktionsprodukten Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung frühzeitig durchführen In biologische Stufe Betrieb Ozonung mit geeignetem «Überwachungskonzept» Fussabdruck (gewisse Einschränkung der Entwicklungen Platzsparend, von Industriegebieten im kompaktes Verfahren Einzugsgebiet). Schnittstellen Relativ wenig Wechselwirkungen mit bestehender Kläranlage (Rückspülwasser Filter) 10
11 Ozonreaktor Sauerstofftank (Quelle:
12 Bau Ozonung Klärwerk Werdhölzli
13 Bau Ozonung Klärwerk Werdhölzli Weitere Projekte in der Realisierungsphase: Oberwynental (O 3 -SF): in Betrieb (seit Herbst 2016) Kloten-Opfikon (O 3 -SF): in Planung Morgental (O 3 -SF): in Planung Neuchâtel (O 3 -SF): in Planung Porrentruy (O 3 -SF): in Planung
14 Wichtige Punkte bei Sauerstofftank Verdampfer Ozongenerator Abgasbehandlung der Verfahrenswahl Nachklärung Ozonungsreaktor Sandfilter Vorfluter In biologische Stufe Bildung Oxidationsnebenprodukte minimal Trinkwasserfassung unterliegend? Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (periodische NO 2 - Spitzen, erhöhte DOC-Ablaufwerte)? Bestehende Infrastruktur (z.b. Filter)? Baugrund? Einzugsgebiet Abwasserzusammensetzung? Industrien? Welche? Anteil? Einfluss? Künftige Entwicklung? Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung 14
15 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
16 PAK («Ulmer Verfahren») Einfluss auf Biologie ausreichende Kapazität in der Biologie für PAK-Rückführung Schlammvolumenindex wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht Herzstück der Anlage kann am Anfang Probleme verursachen (sicherheitstechnische Aspekte im Umgang mit PAK berücksichtigen) Entscheidend für Flockenausbildung Ort der Dosierung und Produkt Sedimentationsbecken alternativ Lamellenabscheider; (Flotation eher nicht) Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage; insgesamt keine negativen Auswirkungen der PAK Abrasion der Pumpen und Leitungen bis jetzt nicht festgestellt PAK-Abtrennung grosse Verfahrensvielfalt (Sandfilter, Tuchfilter als Polizeistufe geeignet und erprobt) positive Zusatzeffekte durch Sandfiltration
17 PAK («Ulmer Verfahren») Einfluss auf Biologie ausreichende Kapazität in der Biologie für PAK-Rückführung Schlammvolumenindex wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht Herzstück der Anlage kann am Anfang Probleme verursachen (sicherheitstechnische Aspekte im Umgang mit PAK berücksichtigen) Entscheidend für Flockenausbildung Ort der Dosierung und Produkt Sedimentationsbecken alternativ Lamellenabscheider; (Flotation eher nicht) Ein gutes, robustes und bewährtes Verfahren Sehr viele grosstechnische Erfahrungen vorhanden, da bereits einige Anlagen in Betrieb (z.b. Baden- Württemberg, D) Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage; insgesamt keine negativen Auswirkungen der PAK Abrasion der Pumpen und Leitungen bis jetzt nicht festgestellt PAK-Abtrennung grosse Verfahrensvielfalt (Sandfilter, Tuchfilter als Polizeistufe geeignet und erprobt) positive Zusatzeffekte durch Sandfiltration
18 Kläranlage Bachwis, Herisau Erste Schweizer Pulveraktivkohle-Stufe Filtration Silo Sedimentation Kontaktreaktor Folie: A. Joss / Photo : H. Messmer, August 2015
19 PAK-Stufe ARA Thunersee
20 PAK-Stufe ARA Thunersee Weitere Projekte in der Realisierungsphase: Fehraltorf (PAK-Ulm): in Planung
21 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Kläranlage Vorfluter PAK-Lagerung Biologische Stufe Überschuss: Rezirkulation oder Entsorgung Benetzung und Dosierung Kontaktreaktor Rezirkulation Fäll- und Hilfs- Mittel-Dosierung PAK-Abtrennung Aktivkohle-Schlupf minimieren Biologisches Reinigungsverfahren (ausreichend Kapazität für PAK- Rückführung)? Bestehende Infrastruktur (z.b. Kontakt, Sedimentationsbecken, Filter)? Ausreichend Platz vorhanden? Einzugsgebiet CSB-Spitzen, periodische Verfärbung des Abwassers? (Effiziente Elimination mit Aktivkohle) 21
22 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
23 PAK vor Sand-Filter Einfluss auf Biologie ausreichende Kapazität in der Biologie für PAK-Rückführung Schlammvolumenindex wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht PAK-Dosierung PAK-Verbrauch vergleichbar mit Ulmer-Verfahren (1.7-2mgPAK/mgDOC) Flockungsprozess sehr wichtig für Einlagerung und Rückhalt der Kohle im Filter (d.h. nicht zu hohe Turbulenzen, kaskadierte Flockung), Fällmittel, kein FHM Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage (z.b. ausreichend Reserven in Biologie) Sandfilter diskontinuierlich rückgespülter 2- Schicht-Sandfilter (PAK-Rückhalt und Kontaktzone) 10-20min Aufenthaltszeit im Flockungsund Kontaktreaktor bei Q max
24 PAK vor Sand-Filter Einfluss auf Biologie ausreichende Kapazität in der Biologie für PAK-Rückführung Schlammvolumenindex wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht PAK-Dosierung PAK-Verbrauch vergleichbar mit Ulmer-Verfahren (1.7-2mgPAK/mgDOC) Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage (z.b. ausreichend Reserven in Biologie) Flockungsprozess sehr wichtig für Einlagerung und Rückhalt der Kohle im Filter (d.h. nicht zu hohe Turbulenzen, kaskadierte Flockung), Fällmittel, kein FHM Geringer Platzbedarf Bisherige Erfahrungen (PAK-Rückhalt, Rückspülverhalten) sind sehr gut, aber noch nicht Standard Grosstechnische Umsetzungen laufen, d.h. auf dem Weg zum Standardverfahren: Schönau-Cham (Möglichkeit der Direktdosierung in die Biologie) La Chaux-de-Fonds Lachen-Untermarch Sandfilter diskontinuierlich rückgespülter 2- Schicht-Sandfilter (PAK-Rückhalt und Kontaktzone) 10-20min Aufenthaltszeit im Flockungsund Kontaktreaktor bei Q max
25 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Vorfluter Aktivkohle-Schlupf minimieren Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (ausreichend Kapazität für PAK- Rückführung)? Geringer Platzbedarf Bestehende Infrastruktur (z.b. Flockungsreaktor, Sand-Filter)? Einzugsgebiet CSB-Spitzen, periodische Verfärbung des Abwassers? (Effiziente Elimination mit Aktivkohle) 25
26 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
27 PAK in die (Membran-)Biologie Einfluss auf Biologie Durch PAK-Rückführung in Biologie ausreichend Kapazität notwendig Schlammvolumen-index wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht Fallspezifisch entscheiden es gab Untersuchungen, wo beides, nur Fällmittel, oder weder noch dosiert wurde Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage Filtration immer notwendig, grosse Verfahrensvielfalt (Sandfilter, Dynasand-, Tuchfilter als Polizeistufe geeignet und erprobt) positive Zusatzeffekte durch Sandfiltration
28 PAK in die (Membran-)Biologie Einfluss auf Biologie Durch PAK-Rückführung in Biologie ausreichend Kapazität notwendig Schlammvolumen-index wird tendenziell besser, wenn vorher schlecht Für kleiner/mittlere ARA (< EW) mit tiefem DOC im Ablauf (<5mg/L), und vorhandener Kapazität in der Biologie Tendenziell höherer PAK-Verbrauch: ~3 gpak/gdoc (PAK-Verbrauch bei MBR jedoch tiefer im Bereich von 2gPAK/gDOC, da feinere PAK verwendet werden kann Versuche LeLocle) Geringe Investitions-, höhere Betriebskosten Auf dem Weg zum Standardverfahren Schnittstellen relativ grosse Wechselwirkungen mit bestehender Anlage Fallspezifisch entscheiden es gab Untersuchungen, wo beides, nur Fällmittel, oder weder noch dosiert wurde Eignung von Biofilmsystemen: Biofilter Einschätzung: schwierig Wirbelbett (MBBR) Einschätzung: eher nicht Hybridwirbelbett Einschätzung: kann funktionieren, Testbedarf Filtration immer notwendig, grosse Verfahrensvielfalt (Sandfilter, Dynasand-, Tuchfilter als Polizeistufe geeignet und erprobt) positive Zusatzeffekte durch Sandfiltration
29 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Vorfluter Aktivkohle-Schlupf minimieren Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (DOC-Ablaufwerte tief?) Ausreichend Kapazität in der Biologie für PAK-Zugabe? Geeignetes biologisches Verfahren? Bestehende Infrastruktur (z.b. Sand- Filter)? Einzugsgebiet CSB-Spitzen, periodische Verfärbung des Abwassers? (Effiziente Elimination mit Aktivkohle) 29
30 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
31 Mikro-granulierte Aktivkohle (µgak) Zugabe Frischkohle die Zugabe erfolgt «Batchweise» vorgängig Feinanteile auswaschen (sehr wichtig gegen Kohle-Schlupf) Kohlerückhalt Kohlerückhalt vermutlich ausreichend ohne zusätzliche Filtration Rezirkulation «Filtergeschwindigkeiten» im Bereich von 7-15m/h damit Kohlebett in Schwebe (stark von Kohle abhängig: Körnung, Dichte, etc.) Zulaufqualität GUS lagert sich tendenziell im Kohlebett ein (unerwünscht) bis 10mg/L GUS eher keine Vorfiltration notwendig Mikro-GAK Relativ grosse Kohlemenge (zirka 300 g/l) im System (mit hohem Kohlealter von durchschnittlich Tagen) Kontaktzeit: 8-17 Minuten Regeneration Mikro-GAK diskontinuierlicher Kohleabzug die Kohle wird nicht die Biologie zurückgeführt, sondern regeneriert und wieder verwendet
32 Mikro-granulierte Aktivkohle (µgak) Zugabe Frischkohle die Zugabe erfolgt «Batchweise» vorgängig Feinanteile auswaschen (sehr wichtig gegen Kohle-Schlupf) Zulaufqualität GUS lagert sich tendenziell im Kohlebett ein (unerwünscht) bis 10mg/L GUS eher keine Vorfiltration notwendig Kohlerückhalt Kohlerückhalt vermutlich ausreichend ohne zusätzliche Filtration Rezirkulation «Filtergeschwindigkeiten» im Bereich von 7-15m/h damit Kohlebett in Schwebe (stark von Kohle abhängig: Körnung, Dichte, etc.) Pilotierung zeigt: Technisch interessant und machbar, aber auch noch Unsicherheiten bei grosstechnischer Umsetzung (z.b. Wartungsaufwand, Betriebskosten, Effizienz des Kohlerückhalts) Vorfiltration, zusätzlicher Kohle-Rückhalt («Polizei-Stufe»): zu überprüfen Grosstechnische Umsetzung als nächster Schritt: Penthaz (Pilotierung: ARA Penthaz, ARA Langmatt) Mikro-GAK Relativ grosse Kohlemenge (zirka 300 g/l) im System (mit hohem Kohlealter von durchschnittlich Tagen) Kontaktzeit: 8-17 Minuten Regeneration Mikro-GAK diskontinuierlicher Kohleabzug die Kohle wird nicht die Biologie zurückgeführt, sondern regeneriert und wieder verwendet
33 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Vorfluter Aktivkohle-Schlupf minimieren Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (DOC-Werte im Zulauf zum Filter tief?) Feststoffabtrennung in Nachklärung (GUS-Werte im Zulauf zum Filter tief?) Einzugsgebiet CSB-Spitzen, periodische Verfärbung des Abwassers? (Effiziente Elimination mit Aktivkohle)
34 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
35 Granulierte Aktivkohle (GAK) Biologische Vorreinigung DOC- und GUS-Konzentrationen sind wichtige Randbedingungen: DOC führt zur Beladung der Aktivkohle GUS zu höheren Filterrückspülintervallen Auslegung GAK-Filter Kontaktzeit entscheidend, daher etwas andere Auslegung als Sandfilter d.h. tendenziell grössere Filter notwendig, ABER: im Moment noch zu wenig Sicherheit d.h. Investitionsund Betriebskosten unsicher Schnittstellen relativ wenig Wechselwirkung mit bestehender Anlage (Filter- Rückspülwasser) GAK Verschiedene Produkte mit verschiedenen Körnungen Regeneration der Kohle (teurer, wenn häufiger regeneriert werden muss) 35
36 Granulierte Aktivkohle (GAK) Biologische Vorreinigung DOC- und GUS-Konzentrationen sind wichtige Randbedingungen: DOC führt zur Beladung der Aktivkohle GUS zu höheren Filterrückspülintervallen Schnittstellen relativ wenig Wechselwirkung mit bestehender Anlage (Filter- Rückspülwasser) Auslegung GAK-Filter Kontaktzeit entscheidend, daher etwas andere Auslegung als Sandfilter d.h. tendenziell grössere Filter notwendig, ABER: im Moment noch zu wenig Sicherheit d.h. Investitionsund Betriebskosten unsicher Interessantes Verfahren: verfahrenstechnisch machbar, Wirtschaftlichkeit noch offen (Regenerationsfrequenz der GAK; Parallelbetrieb zur GAK Verschiedene Produkte mit verschiedenen Körnungen Regeneration der Kohle Verlängerung der Standzeiten) Im Moment noch nicht als Verfahrensvariante, es braucht noch mehr Wissen/Erfahrungen (Projekte sind am Laufen) (teurer, wenn häufiger regeneriert werden muss) 36
37 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Vorfluter Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (DOC-Werte im Zulauf zum Filter tief?) Feststoffabtrennung in Nachklärung (GUS-Werte im Zulauf zum Filter tief?) Bestehende Infrastruktur (z.b. Sand- Filter)? Einzugsgebiet CSB-Spitzen, periodische Verfärbung des Abwassers? (Effiziente Elimination mit Aktivkohle) 37
38 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
39 Verfahrenskombination (O 3 mit PAK) Ozonung Die Ozondosis ist tiefer als bei einer «alleinigen» Ozonung PAK-Stufe Die PAK-Dosis ist tiefer als bei einer «alleinigen» PAK-Stufe (mögliche Verfahren: PAK vor den Sandfilter, Pulsagreen) 39
40 Verfahrenskombination (O 3 mit GAK) Ozonung Die Ozondosis ist tiefer als bei einer «alleinigen» Ozonung GAK-Filtration Die Standzeiten der GAK sind vermutlich länger als bei einer «alleinigen» GAK- Filtration 40
41 Verfahrenskombination (O 3 PAK/GAK) Technisch möglich und machbar, hat zusätzliche Effekte, die über gesetzliche Anforderungen hinausgehen (u.a. auch höhere Flexibilität) Verfahrenskombination löst nicht die «Probleme» einer Ozonung (bei unklarem/ungeeignetem Abwasser; siehe Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung) Kann für grosse ARA interessant sein Projekte in Umsetzung: Altenrhein (O 3 -GAK): im Bau ProRheno (O 3 -PAK-Sandfilter): in Planung Vidy (O 3 -PAK(Pulsagreen)): in Planung 41
42 Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl Vorfluter Bildung Oxidationsnebenprodukte minimal Aktivkohle-Schlupf minimieren Kläranlage Biologisches Reinigungsverfahren (periodische NO 2 - Spitzen, erhöhte DOC-Ablaufwerte)? Kapazität in Biologie für die Rückführung der PAK? Bestehende Infrastruktur (z.b. Filter)? Einzugsgebiet Abwasserzusammensetzung? Industrien? Welche? Anteil? Einfluss? Künftige Entwicklung? Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung 42
43 Künftige Entwicklung? Biologisch Physikalisch Nanofiltration Umkehrosmose Adsorption PAK Ulm GAK Oxidation Ozon Ferrat AOP Verfahrenskombination (Oxidation + Adsorption) Adsorption PAK Ulm PAK vor Filter PAK in Biologie Mikro-GAK GAK Extrafeine PAK Oxidation Ozon
44 Weitere Verfahren Biologische Verfahren: Nicht ausreichend, um gesetzliche Anforderungen in der Schweiz einzuhalten, da keine Breitbandwirkung (bei der Mehrheit der Stoffe bleibt der Abbau wie bei der Nitrifikation) Ferrat: Breitbandwirkung, Fe(III) zur P-Fällung, grosstechnische Herstellung von Ferrat schwierig, da es rasch zerfällt, starke ph- Änderungen bei Ferrat-Zugabe zum Abwasser, keine weiteren Projekte im Moment am Laufen AOPs (UV, H 2 O 2, ): Energieverbrauch deutlich höher als bei Ozon/Aktivkohle, Oxidation mittels OH-Radikalen (kein O 3 ) was sehr unspezifisch mit der Abwassermatrix reagiert, Dichte Membranen (Nanofiltration, Umkehrosmose): Retentate (bis 25% des behandelten Q) müssen behandelt/entsorgt werden, hoher Energieverbrauch, hohe Kosten, keine weiteren Erfahrungen in den letzten Jahren
45 ??? Variantenstudien Vorprojekt Bauprojekt Realisierung Betrieb Kläranlage Vorfluter Verfahren zur Spurenstoffelimination Aktivkohle? Ozonung? Einzugsgebiet Verfahrenskombination Technische Trends Wichtige Punkte bei der Verfahrenswahl 45
46 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Besten Dank an die Begleitgruppe: M. Baggenstos (Wabag), M. Lambert (Alpha), Th. Wintgens (FHNW), K. Leikam (Pöyry), D. Urfer (RWB), S. Zimmermann-Steffens (Bafu), D. Dominguez (Bafu), A. Joss (Eawag), Ch. Abegglen (VSA) das Bafu das Plattform-Leitungsteam
47 Oberwynental O 3 + Sandfilter In Betrieb ProRheno Kombination O 3 + PAK In Planung Porrentruy O 3 + Sandfilter In Planung La-Chaux-de-Fonds PAK vor Sandfilter In Planung Neuchâtel O 3 + Sandfilter (bestehend) In Planung Werdhölzli O 3 + Sandfilter (bestehend) Im Bau Penthaz MikroGAK In Planung Vidy Kombination O 3 + PAK (Pulsagreen) + Sandfilter In Planung Thunersee PAK + Sedi. + Filtration Im Bau Kloten Opfikon O 3 + Sandfilter In Planung Schönau/ Cham PAK- Dosierung vor Filter In Planung Bassersdorf O 3 + Sandfilter Im Bau Neugut O 3 + Sandfilter In Betrieb Lachen Untermarch PAK- Dosierung vor Filter In Planung Stand: Feb Morgental O 3 + Sandfilter In Planung Altenrhein O 3 + GAK-Filter Im Bau Herisau PAK + Sedi. + Filtration In Betrieb Wetzikon PAK in Biologie In Planung Fehraltorf PAK + Sedi + Filtration In Planung 47
48 ANHANG: Weiterführende Literatur Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung (Version Vernehmlassung) Faktenblatt Reaktionsprodukte der Ozonung Faktenblatt PAK in der Schlammbehandlung Sicherheitsfaktenblätter Ozon, Sauerstoff und PAK Steckbriefe und Berichte: Ozonung in Betrieb auf ARA Neugut Ulmer-Verfahren in Betrieb auf ARA Bachwis, Herisau Ulmer-Verfahren im Bau auf ARA Thunersee PAK vor Filter in Planung auf ARA Schönau, Cham (Abschlussbericht Pilotversuch) Pilotversuch mit Mikro-GAK auf ARA Penthaz (Zwischenbericht) Pilotversuch mit GAK auf ARA Bülach (Zwischenbericht) Pilotversuch mit Membranbiologie auf ARA Le Locle 48
49 Herstellung Aktivkohle und Umweltauswirkungen t t t km per Schiff kwh 3-4 t Transport: km per LKW Der Rohstoffverbrauch macht bei Stein- und Braunkohle den grössten Anteil des Aufwands aus Aufwand zur Herstellung frischer Aktivkohle ist um 5mal grösser als bei einem Reaktivat. 49
VSA-Plattform Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen Ziel und aktuelle Projekte
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